Hotspot虚拟机对象揭秘

这部分我们主要分三部分：对象的创建、对象的内存布局、对象的访问定位。这里说的都是堆。

对象的创建

虚拟机遇到new指令：

1. 检查类是否已被加载
   检查指令的参数是否可以在常量池中定位到一个类的符号引用，且检查这个符号引用代表的类是否已被加载。如果没有执行类加载过程。
2. 为生成的对象分配内存
   对象的大小在类加载后已被确定。
   目前主流的是两种分配方式：指针碰撞和空闲列表。
   指针碰撞：即堆内存是规整的，分配内存就是移动临界指针而已。
   空闲列表：对内存不是规整的，虚拟机维护一个空闲内存列表。
   具体哪种方式由堆采用的GC是否带有压缩整理功能决定。

   这里引出一个多线程下线程安全问题：多个线程同时分配内存时，可以出现同一块内存分配给多个对象。如何解决？
   两种方案：使用CAS操作和本地线程分配缓冲。
   CAS就不说了，本地线程分配缓冲：就是说堆中都会为每个线程预先分配一小块内存(TLAB)，当需要生成对象时，先使用这块内存，用完了再使用其他堆内存（需要同步锁定）。

3. 将内存空间初始化零值
4. 设置对象头的信息
5. 执行init方法，即构造器方法。

对象的内存布局

即堆中每个对象的内存布局。
我们都知道分为三部分：对象头+实例数据+填充数据。
对象头=Mark Word + 指向元数据指针 (+ 数组长度)
2/3个虚拟机位数长度
Mark Word：GC分代信息+HashCode+锁信息。
上面都已经是我们知道的。
注意的两点：

• 实例数据的布局
  Hotspot默认布局：相同宽度的字段总被分配到一起。(long/double int short/char byte)在满足这个前提下，父类出现在子类前面。
• 填充数据
  Hotspot虚拟机要求对象的起始地址必须是8字节(64 bit)的整数倍。即对象的大小必须是8字节的整数倍。

对象的访问定位

即栈中的引用如何找到堆中对象以及方法区中的元数据。
两种方式：句柄访问和直接指针。

• 句柄访问

  
  句柄访问

• 直接指针

  
  指针指针
  

  句柄访问的优点：对象被移动，引用无感知
  直接指针的优点：相比较于句柄访问少了一次内存访问。效率高。HotSpot用的是这个。